轨道车辆车头罩、车头及轨道车辆制造技术

本申请实施例提供一种轨道车辆车头罩、车头及轨道车辆，其中，车头罩包括：外层结构、内层结构以及设置于外层结构和内层结构之间的夹心结构；其中，外层结构包括：由外向内依次设置的玻璃布和至少两层碳纤维布，至少两层碳纤维布的纤维延伸方向之间相互错开；夹心结构包括：罩体骨架和夹心层；罩体骨架包括：至少两根沿纵向方向依次间隔布设的隔框，隔框的顶端连线形成车头罩的上方轮廓线；夹心层填满外层结构、内层结构、隔框之间的间隙；内层结构包括：由外向内依次设置的至少两层碳纤维布和玻璃布，至少两层碳纤维布的纤维延伸方向之间相互错开。本申请实施例提供一种轨道车辆车头罩、车头及轨道车辆具有较轻的自重。

【技术实现步骤摘要】
轨道车辆车头罩、车头及轨道车辆
本申请涉及轨道车辆的车头结构技术，尤其涉及一种轨道车辆车头罩、车头及轨道车辆。
技术介绍
轨道车辆是连结各城市的重要交通纽带，也逐渐成为城市内的主要交通工具，轨道车辆还是实现货物运输的主要载体。随着我国高速铁路的飞速发展，乘坐动车已经成为人们的首选出行方式。车头罩是轨道车辆的重要组成部分，车头罩罩设的区域内安装有电气控制设备等重要设施，因此车头罩的强度和可靠性是极其重要的。传统的车头罩采用铝合金材料焊接而成，其密度较大，重量较重，操作不方便；而且当车头及内部设备的尺寸发生变化时，需要对车头罩重新设计和改造才能满足使用要求，且后续的工艺、生产、检验等一系列工作均需做出相应的调整，工作量较大。
技术实现思路
为了解决上述技术缺陷之一，本申请实施例中提供了一种轨道车辆车头罩、车头及轨道车辆。本申请第一方面实施例提供一种轨道车辆车头罩，包括：外层结构、内层结构以及设置于外层结构和内层结构之间的夹心结构；其中，外层结构包括：由外向内依次设置的玻璃布和至少两层碳纤维布，至少两层碳纤维布的纤维延伸方向之间相互错开；夹心结构包括：罩体骨架和夹心层；所述罩体骨架包括：至少两根沿纵向方向依次间隔布设的隔框，所述隔框的顶端连线形成车头罩的上方轮廓线；所述夹心层填满外层结构、内层结构、隔框之间的间隙；所述纵向方向为轨道车辆的行进方向；内层结构包括：由外向内依次设置的至少两层碳纤维布和玻璃布，至少两层碳纤维布的纤维延伸方向之间相互错开。本申请第二方面实施例提供一种车头，包括：车体以及如上所述的车头罩，所述车头罩罩设在车体上且与车体相连。，本申请第三方面实施例提供一种轨道车辆，包括：如上所述的车头。本申请实施例提供的技术方案，通过采用外层结构、内层结构、设置在外层结构、内层结构之间的隔框以及填满外层结构、内层结构、隔框之间间隙的夹心层；隔框作为车头罩的罩体骨架，沿纵向方向间隔设置，各隔框的顶端连线形成车头罩的上方轮廓线；外层结构和内层结构均包括玻璃布和至少两层碳纤维布，至少两层碳纤维的纤维延伸方向之间相互错开，能够提高车头罩的强度，而且采用碳纤维材料制作车头罩，能够减轻车头的重量。相比于传统技术中采用铝合金材料焊接而成的方式，本实施例采用碳纤维材料制成的车头罩解决了传统技术中因焊点多而导致焊接难度大、焊后探伤检测工作量较大的问题，另外，碳纤维形成的工艺相比铝合金材料焊接的方式生产效率更高，操作难度更低。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本申请实施例提供的车头罩的外观视图；图2为本申请实施例提供的车头罩中隔框的分布示意图；图3为本申请实施例提供的车头罩中车头罩的剖视图；图4为本申请实施例提供的车头罩中各层碳纤维布的布局图；图5为本申请实施例提供的车头罩中隔框的另一种分布示意图；图6为本申请实施例提供的车头罩与玻璃组件的连接结构示意图一；图7为本申请实施例提供的车头罩与玻璃组件的连接结构示意图二；图8为本申请实施例提供的车头罩侧面与底部车体相连的结构示意图一；图9为本申请实施例提供的车头罩侧面与底部车体相连的结构示意图二；图10为本申请实施例提供的车头罩后端与后方车体相连的结构示意图。附图标记：1-外层结构；11-车体连接部；2-内层结构；3-罩体骨架；31-隔框；32-桁条；4-夹心层；51-车头侧窗孔；52-前挡风孔；6-玻璃连接件；61-玻璃组件；7-车体连接件。具体实施方式为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本实施例提供一种车头罩，能够应用于轨道车辆的车头上。该轨道车辆可以为内燃机车或电力机车，可以为动车组、地铁、轻轨或有轨电车等。该车头罩具有较轻的自重，而且设计、生产和维护的工作量都比较小。本实施例中，将轨道车辆的行进方向称为纵向，将与行进方向垂直的方向称为横向，将竖直方向称为垂向。图1为本申请实施例提供的车头罩的外观视图，图2为本申请实施例提供的车头罩中隔框的分布示意图，图3为本申请实施例提供的车头罩中车头罩的剖视图，图4为本申请实施例提供的车头罩中各层碳纤维布的布局图。如图1至图4所示，本实施例提供的车头罩包括：外层结构1、内层结构2以及设置于外层结构1和内层结构2之间的夹心结构。内层结构2为朝向车头内部空间的部分，外层结构1为朝向车头外侧的部分。其中，外层结构1包括由外向内依次设置的玻璃布和至少两层碳纤维布，至少两层碳纤维布的纤维延伸方向之间相互错开。内层结构2包括：由外向内依次设置的至少两层碳纤维布和玻璃布，至少两层碳纤维布的纤维延伸方向之间相互错开。具体的，碳纤维布是由丝状的碳纤维缠绕铺设成预设形状，并经过固化后形成的，其中碳纤维延伸的方向称之为纤维延伸方向。同一层碳纤维布中的纤维延伸方向相同。将各层碳纤维布的纤维延伸方向相互错开，能够提高车头罩的强度，使其各个方向都不易发生疲劳损坏。夹心结构包括：罩体骨架3和夹心层4。罩体骨架3包括：至少两根沿纵向方向依次间隔布设的隔框31，隔框31的顶端连线形成车头罩的上方轮廓线，即：各个隔框31的高度不同，各隔框31的高度根据车头罩的上方轮廓线来设定。罩体骨架3位于外层结构1和内层结构2之间，隔框31的数量、位置和间隔都可以根据车头的尺寸进行设定，隔框31起到支撑外层结构1和内层结构2以及保持形状的作用。夹心层4填满外层结构1、内层结构2、隔框31之间的间隙，一方面起到保持强度的作用，另一方面还能够起到隔音和保温的作用。本实施例提供的技术方案，通过采用外层结构、内层结构、设置在外层结构、内层结构之间的隔框以及填满外层结构、内层结构、隔框之间间隙的夹心层；隔框作为车头罩的罩体骨架，沿纵向方向间隔设置，各隔框的顶端连线形成车头罩的上方轮廓线；外层结构和内层结构均包括玻璃布和至少两层碳纤维布，至少两层碳纤维的纤维延伸方向之间相互错开，能够提高车头罩的强度，而且采用碳纤维材料制作车头罩，能够减轻车头的重量。相比于传统技术中采用铝合金材料焊接而成的方式，本实施例采用碳纤维材料制成的车头罩解决了传统技术中因焊点多而导致焊接难度大、焊后探伤检测工作量较大的问题，另外，碳纤维形成的工艺相比铝合金材料焊接的方式生产效率更高，操作难度更低。当车头内部结构发生变化时，只需要适应性调整隔框的长度即可，不需要对车头罩做更多的变化，采用已知的车头罩制造方法制造车头罩，自动适应新的车头内部结构，能够减少对车头罩进行结构设计的工作量，提高生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道车辆车头罩，其特征在于，包括：外层结构、内层结构以及设置于外层结构和内层结构之间的夹心结构；其中，/n外层结构包括：由外向内依次设置的玻璃布和至少两层碳纤维布，至少两层碳纤维布的纤维延伸方向之间相互错开；/n夹心结构包括：罩体骨架和夹心层；所述罩体骨架包括：至少两根沿纵向方向依次间隔布设的隔框，所述隔框的顶端连线形成车头罩的上方轮廓线；所述夹心层填满外层结构、内层结构、隔框之间的间隙；所述纵向方向为轨道车辆的行进方向；/n内层结构包括：由外向内依次设置的至少两层碳纤维布和玻璃布，至少两层碳纤维布的纤维延伸方向之间相互错开。/n

【技术特征摘要】
1.一种轨道车辆车头罩，其特征在于，包括：外层结构、内层结构以及设置于外层结构和内层结构之间的夹心结构；其中，
外层结构包括：由外向内依次设置的玻璃布和至少两层碳纤维布，至少两层碳纤维布的纤维延伸方向之间相互错开；
夹心结构包括：罩体骨架和夹心层；所述罩体骨架包括：至少两根沿纵向方向依次间隔布设的隔框，所述隔框的顶端连线形成车头罩的上方轮廓线；所述夹心层填满外层结构、内层结构、隔框之间的间隙；所述纵向方向为轨道车辆的行进方向；
内层结构包括：由外向内依次设置的至少两层碳纤维布和玻璃布，至少两层碳纤维布的纤维延伸方向之间相互错开。


2.根据权利要求1所述的轨道车辆车头罩，其特征在于，所述外层结构中的各层碳纤维布的纤维延伸方向之间相互错开30°-60°。


3.根据权利要求2所述的轨道车辆车头罩，其特征在于，所述外层结构中的碳纤维布为14层，铺层顺序从外向内依次为：纤维延伸方向为45°的两层碳纤维布、0°的两层碳纤维布、45°的一层碳纤维布、0°的两层碳纤维布、45°的一层碳纤维布、0°的两层碳纤维布、45°的一层碳纤维布、0°的两层碳纤维布、45°的一层碳纤维布；
所述0°方向为与纵向方向平行的方向。


4.根据权利要求3所述的轨道车辆车头罩，其特征在于，所述外层结构中的玻璃布为一层，其纤维延伸方向为45°。


5.根据权利要求1所述的轨道车辆车头罩，其特征在于，所述内层结构中的各层碳纤维布的纤维延伸方向之间相互错开30°-60°。


6.根据权利要求5所述的轨道车辆车头罩，其特征在于，所述内层结构中的碳纤维布为12层，铺层顺序从外向内依次为：纤维延伸方向为45°的两层碳纤维布、0°的两层碳纤维布、45°的一层碳纤维布、0°的两层碳纤维布、45°的一层碳纤维布、0°的两层碳纤维布、45°的一层碳纤维布；所述0°方向为与纵向方向平行的方向。


7.根据权利要求6所述的轨道车辆车头罩，其特征在于，所述内层结构中的玻璃布为一层，其纤维延伸方向为45°。


8.根据权利要求1所述的轨道车辆车头罩，其特征在于，所述隔框的数量为8个；按照从前到后依次间隔排列；从前端起...

【专利技术属性】
技术研发人员：康洪军，司志强，刘晨辉，何晓蕾，金静飞，魏庆龙，
申请(专利权)人：中车唐山机车车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13